Ionovanie

Iónové pokovovanie (IP) je fyzikálny proces depozície pary (PVD), ktorý sa niekedy nazýva depozícia ionizovaného ukladania (IAD) alebo depozícia iontových pár (IVD) a je verziou vákuovej depozície. Iontovanie pokovuje súčasným alebo periodickým bombardovaním substrátu a ukladá film energickými časticami s atómovou veľkosťou. Bombardovanie pred nanášaním sa používa na rozprašovanie povrchu podkladu. Počas nanášania sa bombardovanie používa na úpravu a kontrolu vlastností nanášacieho filmu. Dôležité je, aby bombardovanie bolo spojité medzi čistiacimi a depotnými časťami procesu, aby sa udržalo atómovo čisté rozhranie.

Pri iónovom pokovovaní sú dôležité procesné premenné energia, tok a hmotnosť bombardujúcich druhov spolu s pomerom bombardujúcich častíc k nanášaniu častíc. Ukladací materiál sa môže odparovať buď odparovaním, rozprašovaním (predpätie), odparovaním elektrickým oblúkom alebo rozkladom chemickej parnej depozície chemického parného prekurzora (CVD). Energetické častice použité na bombardovanie sú zvyčajne ióny inertného alebo reaktívneho plynu, alebo v niektorých prípadoch aj iónov kondenzačného filmového materiálu ("filmové ióny"). Povrchová úprava iónov sa môže uskutočňovať v plazmovom prostredí, kde sa z plazmy extrahujú ióny na bombardovanie, alebo sa môžu uskutočňovať vo vákuovom prostredí, kde sa vytvárajú ióny na bombardovanie v samostatnej iónovej pištole. Táto druhá konštrukcia pokovovania iónov sa často nazýva IBAD (Ion Beam Assisted Deposition). Použitím reaktívneho plynu alebo pary v plazme môžu byť uložené filmy zložených materiálov.

Iontovanie sa používa na ukladanie tvrdých povlakov zložených materiálov na náradie, priľnavé kovové povlaky, optické povlaky s vysokou hustotou a konformné povlaky na komplexných povrchoch.

Proces pokovovania iónov bol prvýkrát opísaný v odbornej literatúre v roku 1964 Donaldom M. Mattoxom z Sandia National Laboratories (SNL). [1]